Dr. Eduardo Blumwald (rast) û Akhilesh Yadav, Ph.D., û endamên din ên tîma wan li Zanîngeha Kalîforniyayê, Davis, birinc guherandin da ku bakteriyên axê teşwîq bikin ku bêtir nîtrojenê hilberînin ku nebat dikarin bikar bînin. [Trina Kleist/UC Davis]
Lêkolîneran CRISPR bikar anîn da ku birinc endezyar bikin da ku bakteriyên axê teşwîq bikin ku nîtrojena ku ji bo mezinbûna wan hewce ye rast bikin. Ev dîtin dikare mîqdara gubreya nîtrojenê ya ku ji bo çandina berheman hewce ye kêm bike, her sal bi mîlyaran dolar ji cotkarên Amerîkî re teserûf bike û bi kêmkirina qirêjiya nîtrojenê sûdê bide jîngehê.
Dr. Eduardo Blumwald, profesorê navdar ê zanistên nebatan li Zanîngeha Kalîforniyayê, Davis, ku serokatiya lêkolînê kir, got, "Nebat kargehên kîmyewî yên bêhempa ne." Tîma wî CRISPR bikar anî da ku hilweşandina apigenin di birincê de baştir bike. Wan dît ku apigenin û pêkhateyên din dibin sedema girêdana nîtrojenê ya bakteriyan.
Xebata wan di kovara Plant Biotechnology ("Guhertina genetîkî ya biyosenteza flavonoîdên birinc avakirina biyofîlm û girêdana nîtrojenê ya biyolojîk ji hêla bakteriyên ku nîtrojenê rast dikin ve zêde dike") de hate weşandin.
Nîtrojen ji bo mezinbûna nebatan pir girîng e, lê nebat nikarin rasterast nîtrojenê ji hewayê veguherînin formeke ku ew bikar bînin. Di şûna wê de, nebat xwe dispêrin vegirtina nîtrojena neorganîk, wek amonyak, ku ji hêla bakteriyan di axê de tê hilberandin. Berhemanîna çandiniyê li ser bingeha karanîna gubreyan e ku nîtrojen tê de hene da ku hilberîna nebatan zêde bike.
"Ger nebat bikaribin kîmyewiyên ku dihêlin bakteriyên axê nîtrojena atmosferê tesbît bikin hilberînin, em dikarin nebatan ji bo hilberîna bêtir ji van kîmyewiyan çêbikin," wî got. "Ev kîmyewiyên bakteriyên axê teşwîq dikin ku nîtrojenê tesbît bikin û nebat amonyûma encam bikar tînin, bi vî rengî hewcedariya bi gubreya kîmyewî kêm dikin."
Tîma Broomwald analîza kîmyewî û genomîk bikar anî da ku pêkhateyên di nebatan birinc de - apigenin û flavonoîdên din - nas bike ku çalakiya rastkirina nîtrojenê ya bakteriyan zêde dike.
Piştre wan rêyên hilberîna kîmyewiyan destnîşan kirin û teknolojiya sererastkirina genê ya CRISPR bikar anîn da ku hilberîna pêkhateyên ku çêbûna biyofîlmê teşwîq dikin zêde bikin. Ev biyofîlm bakteriyan dihewînin ku veguherîna nîtrojenê zêde dikin. Di encamê de, çalakiya rastkirina nîtrojenê ya bakteriyan zêde dibe û mîqdara amonyûmê ya ku ji bo nebatan peyda dibe zêde dibe.
Lêkolîneran di gotarê de nivîsandin, "Nebatên birincê yên başkirî dema ku di bin şert û mercên ku nîtrojena wan kêm e de mezin dibin, hilberîna genim zêdetir nîşan dan." "Encamên me piştgirî didin manîpulekirina rêça bîyosenteza flavonoîdan wekî rêyek ji bo teşwîqkirina girêdana nîtrojena biyolojîk di dendikan de û kêmkirina naveroka nîtrojena neorganîk. Bikaranîna gubreyan. Stratejiyên Rastîn."
Nebatên din jî dikarin vê rêyê bi kar bînin. Zanîngeha Kalîforniyayê ji bo patenta teknolojiyê serlêdan kiriye û niha li benda wê ye. Lêkolîn ji hêla Weqfa Will W. Lester ve hatiye fînanse kirin. Wekî din, Bayer CropScience piştgiriyê dide lêkolînên bêtir li ser vê mijarê.
Blumwald got, "Gubreya nîtrojenê pir, pir biha ye. Her tiştê ku dikare wan lêçûnan ji holê rake girîng e. Ji aliyekî ve, ew meseleya pereyan e, lê nîtrojen bandorên zirardar li ser jîngehê jî dike."
Piraniya gubreya ku tê bikaranîn winda dibin, diherikin nav ax û ava binê erdê. Vedîtina Blumwald dikare bi kêmkirina qirêjiya nîtrojenê bibe alîkar ku jîngehê were parastin. Wî got, "Ev dikare pratîkek çandiniyê ya alternatîf a domdar peyda bike ku dê karanîna gubreya nîtrojenê ya zêde kêm bike."